wifi驱动的理解(2)——usb接口在wifi模块中的角色

时间:2022-01-11 16:18:55

上一篇文章我们已经通过三条线索简单地描述了wifi驱动的框架,现在我们开始深入到每条线索中。首先我们从USB设备这条线索开始。在分析之前,我们需要理解在整个wifi模块中,USB充当什么角色?它的作用是什么?实质上wifi模块上的数据传输有两端,一端是wifi芯片与wifi芯片之间,通过无线射频(RF)进行数据传输;另一端则是wifi芯片与CPU之间,通过USB进行数据传输。

   了解Linux的USB驱动的读者都知道,USB驱动分为两种:一种是USB主机驱动;另一种是USB设备驱动。而我们的USB接口的wifi模块对于CPU(主机)来说,属于USB设备,因此采用USB设备驱动。

有了以上信息之后,我们先让Linux系统识别该USB接口的wifi模块,首先我们在驱动源码中大致添加以下几步工作:

(1)定义一个usb_driver结构体变量:

struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver;

(2)填充该设备的usb_driver结构体成员变量:

static struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver = {

.name = "XXX_USB_WIFI",

.probe = xxx_init_wifi,

.disconnect = xxx_remove,

.suspend = xxx_suspend,

.resume = xxx_resume,

.id_table= xxx_table,

};

(3)将该驱动注册到USB子系统:

usb_register(&xxx_usb_wifi_driver);

简单完成以上几步工作,再加上板级文件(arch/mach-xxx.c)对USB设备的支持,Linux的USB子系统几乎可以挂载该wifi模块为USB设备了。但是这并不是我们最终想要的结果。我们还要让Linux系统知道它挂载的USB设备属于无线网络设备,同时能够访问它,利用它实施无线网络的工作。

我们都知道,若要让USB设备真正工作起来,需要对USB设备的4个层次(设备、配置、接口、端点)进行初始化。当然这四个层次并不是一定都要进行初始化,而是根据你的USB设备的功能进行选择的,大致初始化流程如下伪代码:

static struct dvobj_priv *usb_dvobj_init(struct usb_interface *usb_intf)

{

int i;

u8 val8;

int status= _FAIL;

struct dvobj_priv *pdvobjpriv;

//设备

struct usb_device *pusbd;

struct usb_device_descriptor *pdev_desc;

//配置

struct usb_host_config *phost_conf;

struct usb_config_descriptor *pconf_desc;

//接口

struct usb_host_interface *phost_iface;

struct usb_interface_descriptor *piface_desc;

//端点

struct usb_host_endpoint *phost_endp;

struct usb_endpoint_descriptor *pendp_desc;



//设备的初始化

pdvobjpriv->pusbintf = usb_intf ;

pusbd =pdvobjpriv->pusbdev = interface_to_usbdev(usb_intf);

usb_set_intfdata(usb_intf, pdvobjpriv);

pdev_desc =&pusbd->descriptor;



//配置的初始化

phost_conf =pusbd->actconfig;

pconf_desc =&phost_conf->desc;



//接口的初始化

phost_iface =&usb_intf->altsetting[0];

piface_desc =&phost_iface->desc;



端点的初始化,由于wifi模块属于网络设备,传输批量数据,因此需要初始化为批量端点,端点方向(输入、输出)等。同时,由于wifi驱动功能比较多,需要初始化几个输入输出端点。

for (i = 0; i <pdvobjpriv->nr_endpoint; i++)

{

phost_endp = phost_iface->endpoint +i;

if (phost_endp)

{

pendp_desc =&phost_endp->desc;

//检查是否为输入端点

usb_endpoint_is_bulk_in(pendp_desc);

//检查是否为输出端点

usb_endpoint_is_bulk_out(pendp_desc);

}

}

usb_get_dev(pusbd);

}

完成以上的初始化工作之后,接下来我们需要理清一下USB接口的作用,它是wifi芯片内部的固件程序与主机上的Linux系统进行数据通信。USB设备通信不像普通字符设备那样采用I/O内存和I/O端口的访问,而是采用一种称为URB(USB Request Block)的USB请求块,URB在整个USB子系统中,相当于通电设备中的“电波”,USB主机与设备的通信,通过“电波”来传递。下面我们就来编写USB接口的读写操作函数,伪代码如下:

void xxx_wifi_usb_intf_ops(struct _io_ops *pops)

{

//当需要进行简单数据的读取时,采用以下操作

pops->_read8 = &usb_read8;

pops->_read16 = &usb_read16;

pops->_read32 = &usb_read32;

//当需要进行批量数据的读取时,采用以下操作

pops->_read_port = &usb_read_port;

//当需要进行简单数据的写时,采用以下操作

pops->_write8 = &usb_write8;

pops->_write16 = &usb_write16;

pops->_write32 = &usb_write32;

pops->_writeN = &usb_writeN;

//当需要进行批量数据的写时,采用以下操作

pops->_write_port = &usb_write_port;

//取消读写urb

pops->_read_port_cancel = &usb_read_port_cancel;

pops->_write_port_cancel = &usb_write_port_cancel;

}

在进行批量数据的读写时,如usb_read_port()和usb_write_port()函数,需要完成urb创建、初始化、提交、完成处理这个完整的流程。伪代码如下:

(1)批量读操作

static u32 usb_read_port(struct intf_hdl *pintfhdl, u32 addr, u32 cnt, u8 *rmem)

{

int err;

unsigned intpipe;

PURB purb =NULL;

structrecv_buf *precvbuf = (structrecv_buf *)rmem;

structusb_device *pusbd = pdvobj->pusbdev;

//创建urb,这里是在其它地方创建完成之后,传递过来

purb =precvbuf->purb;

//初始化批量urb

usb_fill_bulk_urb(purb, pusbd, pipe,

precvbuf->pbuf,

MAX_RECVBUF_SZ,

usb_read_port_complete,

precvbuf);//contextis precvbuf

//提交urb

err =usb_submit_urb(purb, GFP_ATOMIC);

}

(2)批量写操作

u32 usb_write_port(struct intf_hdl *pintfhdl, u32 addr, u32 cnt, u8 *wmem)

{

unsigned int pipe;

intstatus;

PURB purb = NULL;

structxmit_priv *pxmitpriv =&padapter->xmitpriv;

structxmit_buf *pxmitbuf = (struct xmit_buf *)wmem;

structxmit_frame *pxmitframe = (struct xmit_frame *)pxmitbuf->priv_data;

structusb_device *pusbd = pdvobj->pusbdev;

structpkt_attrib *pattrib = &pxmitframe->attrib;

//创建urb,这里是在其它地方创建完成之后,传递过来

purb = pxmitbuf->pxmit_urb[0];

//初始化批量urb

usb_fill_bulk_urb(purb, pusbd, pipe,

pxmitframe->buf_addr,//= pxmitbuf->pbuf

cnt,

usb_write_port_complete,

pxmitbuf);//contextis pxmitbuf

//提交urb

status = usb_submit_urb(purb,GFP_ATOMIC);

return ret;

}

完成以上批量数据的读写操作之后,大家可能会疑问:这不是一般USB设备驱动的操作流程吗?貌似和wifi没有半毛钱的关系啊!

从这篇文章上看,确实和wifi没有任何联系,但是以上只是一个铺垫。我们一直强调USB接口在wifi模块中充当什么角色,既然是接口,那么它就是为数据传输而生。所以,和wifi扯上关系的就在于usb_read_port()和usb_write_port()这两个函数。

读者可结合USB设备驱动和网络设备驱动细心思考,它们之间是如何联系上的?

鉴于文章篇幅有限,以上问题将在下篇文章进行详细讲解,敬请期待!